Fabrication of Metal Nanowires
这篇评论文章讨论和比较了各种技术制造金属纳米线。我们首先定义我们所指的纳米线,以及为什么这样的纳米结构是科学和技术的兴趣。然后,我们提出了不同的制造方法,在一定程度上详细描述了各自的优点。“自上而下”的技术讨论包括:电子束光刻;扫描探针光刻;阶梯边缘和分子束外延模板;和纳米管模板。“自下而上”的方法包括:电沉积到蚀刻多孔介质;直接化学合成;阶边装饰;和应变介导的自组装。最后,我们总结了我们的观察,并简要讨论了金属纳米线制造的未来。
2003-07-24 cond-mat.mes-hall
Single-shot fabrication of semiconducting-superconducting nanowire devices
半导体超导纳米线吸引了广泛的兴趣,由于可能存在的非阿贝尔马约拉纳零模式,这有望拓扑量子计算。然而,马约拉纳签名的搜索是具有挑战性的,因为具有所需的纳米线长度和材料参数的可重复的混合器件需要可靠地制造,以执行系统的探索,在栅极电压和磁场。在这里,我们利用一个制造平台的基础上的阴影墙,使超导体和正常金属的原位,选择性和连续沉积,形成正常超导结。重要的是,该方法允许在Single Shot中实现器件,消除了在脆弱的半导体/超导体界面合成之后的制造步骤。在原子水平上,所有研究的设备揭示了一个尖锐的和无缺陷的超导-超导界面,相应地,我们电测量硬诱导超导能隙。虽然我们的进步对于提高复杂混合器件的产量至关重要,但它也为探索混合器件的新材料组合提供了一条直接的途径。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall
Fabrication and characterization of InAs nanowire-based quantum dot structures utilizing buried bottom gates
针对半导体纳米线量子点 qubits制备中传统底栅工艺的局限,提出溅射TiN填充沟槽+机械抛光的埋入式底栅方案,实现60 nm栅线间距与低泄漏,制备的InAs纳米线量子点器件展现单电子隧穿和库仑阻塞特性。
2024-11-29 cond-mat.mes-hall
Ultralong Copper Phthalocyanine Nanowires with New Crystal Structure and Broad Optical Absorption
分子纳米结构的发展在新兴的有机电子应用中起着重要作用,因为它可以提高性能,并与我们日益增长的电子化需求相兼容。特别地,纳米线已经从溶液或蒸气相获得,并且已经在太阳能电池中显示出高电导率或大界面面积。然而,在所有情况下,晶体结构保持为膜或块体,并且线的开发需要大量的生长后操作,因为它们的取向是随机的。在这里,我们报告铜酞菁(CuPc)纳米线的直径为10 - 100纳米,高方向性和前所未有的纵横比。我们证明,他们采用了一种新的晶相,指定的eta-CuPc,分子沿长轴堆叠。由此产生的高电子重叠沿厘米长的堆栈实现在我们的电线介导的反铁磁耦合,并扩大了光吸收光谱。制造超长柔性金属酞菁纳米线的能力为这些简单分子的应用开辟了新的可能性。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
InAs nanowire transistors with multiple, independent wrap-gate segments
我们报告了一种方法,使水平的包裹栅极纳米线晶体管与多达四个独立可控的包裹栅极段。虽然逐步达到两个独立的环绕门需要在制造方法上进行重大改变,但是这种新方法的关键优点以及更一般地水平取向是实现多于两个环绕门段然后不需要额外的制造步骤。这与垂直取向形成对比,在垂直取向中,需要针对每个附加栅极重复制造步骤的重要子集。我们发现,尽管间隔小于200 nm,相邻的包装门段之间的串扰是可以忽略不计的。我们还展示了使用完全相同的工艺在单个纳米线上制造多个绕栅晶体管的能力。水平卷绕栅极纳米线晶体管的优异的可扩展性潜力使得它们非常有利于先进纳米线器件的开发以及在3D纳米线网络架构中与垂直卷绕栅极纳米线晶体管的可能集成。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall
Fabrication and Characterization of Metallic Nanowires
使用扫描隧道显微镜(STM)形成的纳米尺度(颈部)的金属收缩的形状取决于制造过程。使颈部经受重复的塑性形变循环使得可以获得长颈部或纳米线。点接触光谱的结果表明,这些长颈是相当结晶,表明重复循环的塑性形变作为一个“机械退火”的颈部。
1997-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of Conducting Si Nanowire Arrays
超晶格纳米线图案转移(SNAP)技术的最新发展允许以超出竞争方法的直径、间距、纵横比和规则性制造纳米线阵列。在这里,我们报告的制造导电硅纳米线阵列的线宽和间距分别为10-20 nm和40-50 nm,和电阻率值相媲美的散装通过选择适当的绝缘体上硅衬底,仔细的反应离子蚀刻,和旋涂玻璃掺杂。这些结果有望实现有趣的纳米电子电路和器件,包括化学和生物传感器,分子电子学的纳米级镶嵌,和超密集场效应晶体管(FET)阵列。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetics of Electrodeposition of Silver and Copper at Template Synthesis of Nanowires
描述了在铜和银的电沉积中从氧化铝(孔径~ 200 nm,孔隙率~ 50%)填充到膜中的纳米孔的动力学的调查结果。结果表明,在相同的通电量下,铜和银沉积的金属填充孔隙的程度(沉积物的平均厚度)不同。计算(根据法拉第定律)和实验的依赖性,这些金属的沉积速率上的电量通过直流和脉冲电流。在不同的电流扫描速率下得到了动电流I-V依赖性。较小的沉积速率允许降低电极工艺的浓度限制并获得较高的金属沉积物平均厚度和较高的填充度。确定了直流和脉冲电流的电量限值。获得了银和铜镀层的平均厚度。使用配备有Oxford Instruments INCA Enerqy EDX系统的TESCAN SEM,在膜的横截面上研究孔填充程度、形态和化学微量分析。
2007-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and electrical transport characterization of high quality underdoped YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ nanowires
本文报道了欠掺杂$_2$ O $_3$纳米线的制备和电输运特性。纳米线已经实现了没有任何保护帽层,他们表现出类似的母体薄膜的传输性能,证明他们没有被损坏的纳米图案。欠掺杂纳米线的电流-电压特性在临界电流处显示出大的滞后电压切换,与最佳掺杂纳米结构的磁通流特性相反,表明形成了自稳定热点。这些结果开辟了新的可能性,使用欠掺杂的纳米线的单光子探测和探索欠掺杂的一面的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-δ}$相图在纳米尺度。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate tunable parallel double quantum dot in InAs double-nanowire junctions
我们报告的制造和测量的设备,其中紧密放置的两个平行的InAs纳米线(NW)的源极和漏极正常金属电极接触。已建立的技术包括在先前定义的栅极区域上选择性地沉积双纳米线。通过调整与指底栅极的结,我们证实了平行双量子点的形成,每个NW中一个,彼此之间具有有限的静电耦合。随着本研究中建立的制造技术,设备提出更先进的实验,如库珀对分裂和观察的parafermions,可以实现。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall
Droplet-confined electroplating for nanoscale additive manufacturing: current control of the initial stages of the growth of copper nanowires
本文针对液滴约束电沉积缺乏过程控制的问题,通过分析沉积电流系统研究铜纳米线成核与生长动力学,建立电流与沉积体积、形貌的关联,为优化电镀策略和三维结构可控沉积提供依据。
2024-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon resonance of Cu nanowires in polycarbonate template
铜纳米线在聚碳酸酯径迹蚀刻(PCT)膜电沉积。利用SEM、TEM和XPS等技术对纳米线的形貌、结构、尺寸和化学组成进行了表征。测量并计算了不同入射角和波长下铜纳米线的吸收光谱。结果表明,在波长λ= 730 nm时,在θ = 70 \degree处有一宽峰,这是由表面等离子体激发引起的。我们采用传输矩阵法和Bruggeman均匀化形式主义的光学建模。吸收光谱的计算结果表明,实验结果与我们所用的模型有很好的一致性。这一结果对铜纳米线表面等离子体共振的研究具有一定的参考价值。
2012-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reconfigurable quadruple quantum dots in a silicon nanowire transistor
我们提出了一种新型的可重构金属氧化物半导体多栅晶体管,它可以在硅中容纳一个四重量子点。该器件由一个工业四栅硅纳米线场效应晶体管组成。利用角点效应,我们研究了单量子点和串联双量子点结构的通用性,并提取了相关的电容参数。我们解决了四栅极方法的制造可变性,与改进的硅制造技术相结合,使得角态量子点方法成为可扩展的量子信息架构的有希望的候选者。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Facile fabrication of lateral nanowire wrap-gate devices with improved performance
我们提出了一种简单的横向纳米线绕栅器件的制造技术,具有高的电容耦合和场效应迁移率。我们的工艺采用电子束光刻技术,只需一个抗蚀剂旋转步骤,不需要化学蚀刻。我们测量,在1.5-250 K的温度范围内,亚阈值斜率为5-54 mV/decade和迁移率为2800-2500 $cm^2/Vs$ -显着大于以前报道的横向绕栅器件。在耗尽时,栅控区的势垒高度与施加的环绕栅电压成比例。
2011-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlled growth of CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ nanowires in arrays of open nanofluidic channels
将纳米结构单元在固体表面上的空间定位是将单个纳米颗粒组装成功能器件的先决条件。在这里,我们报告的纳米线的光伏化合物CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$在开放的纳米流体通道的graphoepitaxial液-固生长。引导的生长,可视化的实时与一个简单的光学显微镜,经历通过亚稳态的极性非质子溶剂中的溶剂型形成。目前发现的结晶导致由钙钛矿纳米线组成的mm 2尺寸的表面的制造,所述钙钛矿纳米线具有迄今为止尚未通过其他沉积方法实现的受控尺寸、横截面形状、纵横比和取向。这种通用策略的自动化为制造晶片级钙钛矿纳米线薄膜铺平了道路,该薄膜非常适合于各种光电子器件,例如太阳能电池、激光器、发光二极管和光电探测器。
2016-12-06 cond-mat.mes-hall
Top-down fabrication of ordered arrays of GaN nanowires by selective area sublimation
我们展示了自上而下的GAN纳米线阵列的制造,通过选择性区域升华的预图案化的GAN(0001)层的氢化物气相外延Al $_{2}$ O $_{3}$。在相同条件下同时产生纳米线直径和间距分别为50至90 nm和0.1至0.7 $μ$ m的阵列。用反射高能电子衍射和视线四极质谱分析了\emph{in situ}在高真空条件下的升华过程。在升华过程中,GAN(0001)表面消失,让位于半极性$\lbrace1\bar{1}03\rbrace$小面的形成,所述小面按照阿雷尼乌斯温度依赖性全等地分解,其中活化能为($3.54 \pm 0.07$)eV并且$1.58\times10^{31}$原子的指数前因子为cm $^{-2}$ s $^{-1}$。低温阴极发光光谱的样品的分析表明,在干蚀刻,升华过程中不引入非辐射复合中心的纳米线侧壁。该技术适用于自上而下制造各种有序纳米结构,并可能扩展到具有类似晶体学性质的其他材料系统,如ZnO。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Fabrication of sub-15nm aluminum wires by controlled etching
我们描述了一种制备直径小于15 nm的均匀铝纳米线的方法。电子束光刻用于定义窄线,然后使用碳酸氢钠溶液蚀刻,同时原位测量其电阻。当达到期望的电阻时,可以停止蚀刻过程,并且可以在稍后的时间重新开始。所得到的纳米线显示出超导转变作为温度和磁场的函数,这与它们的直径一致。过渡的宽度与光刻限定的线的宽度相似,表明蚀刻过程是均匀的并且线未被损坏。这种技术允许精确控制正常状态电阻,并可用于创建各种铝纳米器件。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall
Spin transport in self assembled all-metal nanowire spin valves: A study of the pure Elliott-Yafet mechanism
我们报道了全金属纳米线自旋阀结构中自旋输运的实验研究。纳米线的直径为50 nm,由三层组成-钴,铜和镍。根据实验结果,我们认为顺磁体铜中的主要自旋相关机制是与频繁的界面粗糙散射相关联的Elliott-Yafet模。这种模式是压倒性的优势超过所有其他模式,使我们能够研究纯艾略特-Yafet模式在隔离。我们推断,在我们的纳米线中,与这种机制相关的有效自旋弛豫长度约为16 nm,并且在1 - 100 K范围内与温度相当无关。相应的自旋弛豫时间约为100飞秒。我们还发现,自旋弛豫长度或时间是相当独立的电场驱动的电流在0.75 - 7.5 kV/cm的范围内。
2005-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
CMOS-Compatible Nanowire Biosensors
在这一章中,硅纳米线是与CMOS制造工艺兼容的描述。已经表明,这些纳米线可以通过将单克隆抗体缀合到其表面来功能化,以构建灵敏的生化传感器。研究还表明,通过使用基于频率的信号,可以在低成本CMOS工艺上构建询问这些纳米线的所有必要组件。
2013-02-22 cond-mat.mes-hall
Stoichiometric Bi2Se3 Topological Insulator Ultra-Thin Films Obtained Through a New Fabrication Process for Optoelectronic Applications
发展了一种新的制备工艺,用于生长纳米线/纳米带和超薄膜形式的Bi 2Se 3拓扑绝缘体。它由两个连续的过程组成:首先通过标准的无催化剂的气-固沉积在位于石英管内部的不同衬底上沉积Bi 2Se 3纳米线/纳米带。然后,粘附在石英管的内表面上的Bi 2Se 3被再蒸发,并在低于100 °C的温度下以超薄膜的形式沉积在新基板上,这与柔性电子应用相关。该方法是新的、快速的、非常便宜的、易于控制的,并且允许在同一过程中获得具有不同厚度的膜,所述厚度低至一个五重层(QL)。通过不同的光学、电子学和结构技术分析了纳米线/纳米带和薄膜的组成和晶体结构。对于薄膜,扫描隧道光谱表明,费米能级位于中间的能带隙作为一个结果,实现正确的化学计量。沉积在n掺杂Si衬底上的厚度在1-10个量子点范围内的超薄膜显示出良好的整流特性,适合于它们用作紫外-可见-近红外波长范围内的光电探测器
2020-12-13 cond-mat.mes-hall
Top-down fabrication of bulk-insulating topological insulator nanowires for quantum devices
本文提出从高质量 (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ 薄膜自上而下制备体相绝缘拓扑绝缘体纳米线的工艺,实现化学势栅极调控至 CNP,并验证子带振荡与超导邻近效应。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Lithography Free Process for the Fabrication of Periodic Silicon Micro/Nano-Wire Arrays and Its Light-trapping Properties
采用改进的金属辅助化学刻蚀(MACE)和反应离子刻蚀(RIE)相结合的方法制备了不同尺寸的垂直排列硅微/纳米线阵列。这是一种新颖的无光刻法制备硅微/纳米线阵列的方法。微/纳米线阵列的尺寸通过控制二氧化硅颗粒的蚀刻速率和直径来控制。硅微米/纳米线几何形状可用于从不纯的硅晶片有效收集光生电荷载流子,其具有短的少数载流子扩散长度,也用作自减反射膜层。对于平均直径分别为40 nm、330 nm和950 nm以及它们相应的平均长度分别为1.12微米、1.1微米和1微米的微米/纳米线,在45度入射角下观察到的平均反射率为0.22%、0.6%和0.33%,而平均反射率增加到4.2%、9.2%和11%。分别在太阳光谱的300 - 1200 nm的宽范围内以75度入射角照射。与平面硅晶片相比,这些样品的测量平均反射率相当低。因此,这种几何形状是一个有前途的候选人,用于制造低成本和高效率的径向结硅微/纳米线阵列为基础的太阳能电池。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Design, Modeling and Fabrication of Nanostructure Devices for Optoelectronic Applications
本研究提出并制造了纳米线MOS基电压可调量子点器件,通过结构限制与电压辅助量子化实现高光谱分辨率的彩色传感及太阳能收集。
2023-05-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Enhanced Photon Extraction from a Nanowire Quantum Dot Using a Bottom-Up Photonic Shell
半导体纳米线提供了生长高质量量子点异质结构的可能性,特别是,插入ZnSe纳米线中的CdSe量子点已经证明了在室温下发射单光子的能力。在本文中,我们展示了一个自下而上的方法来制造一个光子纤维状结构周围的纳米线量子点通过沉积一个氧化物壳使用原子层沉积。模拟表明,在我们的NA = 0.6显微镜物镜收集的强度可以增加7倍,相对于裸纳米线的情况。结合显微光致发光,衰减时间测量和数值模拟,我们得到了四倍的增加,从量子点收集的光致发光。我们表明,这种改善是由于量子点发射率的增加和发射光的重定向。我们的非原位制造技术允许大规模精确和可重复的制造。其改进的提取效率相比,国家的最先进的自上而下的设备。
2017-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electric-field-assisted phase switching for crystal phase quantum dot fabrication in GaAs nanowires
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies(法国国家科学研究中心纳米科学技术中心);National University of Singapore(新加坡国立大学)
针对晶相量子点制备调控难的问题,本研究在GaAs纳米线气液固生长中实现电场驱动的瞬时晶相切换,以单层精度制备出原子级锐利界面的晶相量子点,为其应用落地提供关键支撑。
2025-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Engineering nanowire quantum dots with iontronics
针对传统固态器件架构中制备高质量稳定量子点的难题,提出利用离子栅控构建离子电子学量子点的新范式,验证了其量子输运特性与可重复性,为量子器件制备提供新路径。
2024-06-24 cond-mat.mes-hall
Growth of PbTe nanowires by Molecular Beam Epitaxy
量子技术的进步可能来自于新材料系统的发现,这些新材料系统可以提高电子设备的性能或实现新的功能。碲化铅(PbTe)是IV-VI族材料家族的成员,具有显著的未开发的勘探潜力。由于其高电子迁移率,强自旋轨道耦合和介电常数,它可以承载少电子量子点和弹道量子线,从而有机会控制电子自旋和其他量子自由度。在这里,我们报告的PbTe纳米线的分子束外延制造。我们实现了无缺陷的单晶PbTe与大的纵横比高达50适合于量子器件。此外,通过制造一个单一的纳米线场效应晶体管,我们实现了双极传输,提取的带隙和观察法布里-珀罗振荡的电导,准弹道传输的签名。
2021-10-25 cond-mat.mes-hall
Shadow-wall lithography of ballistic superconductor-semiconductor quantum devices
拓扑量子位的实现需要先进的技术来容易地和可重复地在半导体纳米线中设计诱导超导性。在这里,我们介绍了一种基于阴影墙的片上制造范例,它在器件质量和再现性方面取得了重大进展。它允许实现新颖的量子器件和最终的拓扑量子位,同时消除了许多制造步骤,如光刻和蚀刻。这对于保持脆弱的混合界面的完整性和均匀性至关重要。该方法简化了具有硬感应超导能隙和弹道正常/超导结的器件的可重复制造。大的栅极可调超电流和高阶多重Andreev反射表明所产生的纳米线约瑟夫森结的特殊的一致性。我们的方法使,特别是,实现3端设备,其中零偏置电导峰出现在磁场同时在两个边界的一维杂交。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Comment: Superconducting transition in Nb nanowires fabricated using focused ion beam
在最近的论文中,Tettamanzi等人(2009 Nanotechnology \bf{20} 465302)描述了使用聚焦离子束制造超导Nb纳米线。他们在低于$T_c$的热和量子相位滑移的框架内解释了他们的电导率数据。在下文中,我们将论证他们的分析是不适当和不完整的,导致矛盾的结果。相反,我们提出了一个解释的SN邻近模型内的数据。
2010-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hybrid InAs nanowire-vanadium proximity SQUID
我们报道了基于InAs纳米线和钒超导电极的超导量子干涉器件(SQUID)的制备和表征。这些介观器件被发现是非常强大的热循环和操作高达$\sim2.5$ ~K的温度与降低的功耗。我们表明,我们的几何形状允许获得近对称的设备具有非常大的磁场调制的临界电流。所有这些特性使得这些器件对于片上量子电路实现具有吸引力。
2010-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fabrication of hydrophobic inorganic coatings on natural lotus leaves for nanoimprint stamps
采用离子束溅射沉积技术,在天然荷叶表面直接沉积铜或硅,获得疏水性无机薄膜。扫描电子显微镜观察表明,荷叶状的表面结构的沉积的无机膜。与沉积在平坦硅基底上的无机膜相比,沉积在荷叶上的无机膜的疏水性得到了改善。在荷叶状铜和硅薄膜上测得的水接触角分别为136.3 \pm 8°和117.8 \pm 4.4°。将疏水性荷叶状无机薄膜作为纳米压印模板进行了重复使用。在聚苯乙烯抗蚀剂层上得到了荷叶状的无机薄膜负性结构。
2011-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Photoinduced superconducting nanowires in Gd-Ba-Cu-O films
本文报道了用光掺杂法制备GdBa_2Cu_3 O {6.5}薄膜的高温超导线材。利用光学近场探针在室温下激发系统中的载流子。光生电子的捕获限定了CuO平面中的导电空穴的限制电位。空间分辨反射率测量显示光生纳米线为~ 250 nm宽。在电子捕获之前的电子扩散被认为是导致观察到的线的宽度的原因。
1998-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single quantum dot nanowire LEDs
我们报道了可重复制造的InP-InAsP纳米线发光二极管,其中电子-空穴复合被限制在量子点大小的InAsP部分。纳米线的几何形状自然地使量子点与线的n-InP和p-InP末端自对准,使得这些器件有希望成为电驱动量子光学实验的候选者。我们已经研究了这些纳米LED的操作,在室温和10 K下进行了一系列一致的实验,证明了该系统用于单光子应用的潜力。
2007-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Development of nanowire devices with quantum functionalities
硅在过去的50年里一直主导着微电子工业。由于其零核自旋同位素(28 Si)和低自旋轨道耦合,人们认为硅可以成为在量子力学定律下操作的全新一代器件的优良主体材料[1}。然而,半导体纳米线由于其一维结构和性质而提供了作为纳米器件的下一个构建块的巨大潜力[2]。我们描述了一种制备掺杂的气-液-固(VLS)生长的硅纳米线样品的制造工艺,在2端和4端测量装置中进行电特性分析。
2015-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable superconducting quantum interference devices of PbS nanowires
报道了由半导体PbS纳米线和PbIn超导电极构成的门极可调超导量子干涉器件(SQUID)的制备和电输运性质。在垂直于纳米混合SQUID平面的磁场作用下,在T = 4.0 K的温度范围内,观察到SQUID中磁通量子化引起的临界电流的周期振荡。非正弦电流相位关系作为温度和栅极电压的函数,这是符合短和扩散结模型。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scaling Properties of Ge-SixGe1-x Core-Shell Nanowire Field Effect Transistors
我们展示了高性能的Ge-SixGe 1-x核壳纳米线场效应晶体管的制造与高掺杂的源极和漏极,并系统地研究其缩放特性。高掺杂的源极和漏极区域通过低能量硼注入来实现,这使得有效的载流子注入具有比纳米线电阻低得多的接触电阻。我们提取关键的器件参数,如本征沟道电阻,载流子迁移率,有效沟道长度,和外部接触电阻,以及基准器件的开关速度和ON/OFF电流比。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High critical magnetic field superconducting contacts to Ge/Si core/shell nanowires
高临界场超导体和半导体纳米线之间的接触在拓扑量子线路的上下文中是重要的,其中超导性必须维持到高磁场。在这里,我们展示了栅极可调的超导NbTiN-Ge/Si核/壳的异质结NbTiN结。我们观测到的超电流的磁场高达800 mT。通过共隧穿量子点测量的诱导软超导能隙为220 μeV。为了提高接触的透明度,我们沉积一个铝夹层之前,NbTiN和观察系统的变化,在设备夹断电压与铝的厚度。我们通过观察铝与Ge/Si纳米线在180° C(普通电子束光刻胶的烘烤温度)下退火,告知未来的多步器件制造。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Determining the position of a single spin relative to a metallic nanowire
电子电路附近的单个顺磁缺陷的纳米尺度定位是实现具有强自旋-微波光子耦合的混合量子器件的重要步骤。在这里,我们展示了一个阵列的个别NV中心附近的金属纳米线沉积在衬底上的金刚石的制造。我们确定每个NV中心的相对位置与$\sim$ 10\,nm的精度,使用它作为一个矢量磁强计来测量通过直流电流通过导线产生的磁场。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fabrication of Nano-Gapped Single-Electron Transistors for Transport Studies of Individual Single-Molecule Magnets
为了研究单分子磁体的电子输运特性,研制了三端单电子晶体管器件。通过多层光学和电子束光刻对器件进行图案化。电迁移引起的纳米线断裂可靠地产生1-3 nm的间隙,SMM可以位于间隙之间。通过一个单一的Mn 12(3-噻吩羧酸)的电导显示库仑阻塞效应与几个激发在+/- 40 meV。
2007-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Focused-ion-beam-induced deposition of superconducting nanowires
以羧基钨(W(CO)6)为前驱体,采用离子束诱导沉积技术,以镓为聚焦离子束,合成了临界温度为5.2 K的超导纳米线。薄膜是无定形的,W、C和Ga的原子浓度分别为约40%、40%和20%。从不同外加磁场下的电阻率数据中推导出零开尔文值的上临界场和相干长度分别为9.5 T和5.9 nm。在3 K时,临界电流密度为Jc= 1.5 × 10^5 A/cm 2。该技术可用作超导器件的无模板制造方法。
2004-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Correlated electro-optical and structural study of electrically tunable nanowire quantum dot emitters
量子点嵌入半导体纳米线是一种很有前途的单光子器件制备平台。然而,如果不对同一纳米线的结构和光学性质进行相关研究,就很难完全理解这种量子物体的电光行为。在这项工作中,我们研究了在GAN纳米线中的单个量子点的发射光谱的可调谐性,通过施加外部偏压。的纳米线分散和接触的电子束透明的氮化硅膜,使透射电子显微镜观察,光电流和偏置下的微光致发光测量可以在同一试样上进行。当外部电场补偿或增强由自发和压电极化产生的内部电场时,来自单个点的发射蓝移或红移。在327.5 nm和307.5 nm处发射的两个纳米线样品的详细研究显示,分别在20和12 meV/V的速率的光谱位移。理论计算由模拟的便利,
2020-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
InAs nanowire with epitaxial aluminium as a single-electron transistor with fixed tunnel barriers
我们报告的单电子晶体管的制造使用InAs纳米线与外延铝与固定的隧道势垒的氧化铝。该器件表现出硬超导能隙诱导的接近铝盖壳,它们表现为金属单电子晶体管。与半导体器件中典型的几个通道接触相比,我们的方法形成了半导体导线的不透明多通道接触,从而提供了一种研究它们的补充方法。此外,我们证实,不需要的额外的量子点可以出现在纳米线的表面。它们的存在是防止在我们的设备,也通过插入之间的InAs和铝,后者是适合于标准的测量方法的GaAs的保护层。
2016-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bright single-photon sources in bottom-up tailored nanowires
对于真正确定性的单光子源,实现接近1的光提取效率的能力是必要的。最有前途的方法,以达到这样的高效率是基于嵌入单光子发射器的锥形光子波导定义的自顶向下的蚀刻技术。然而,当前自顶向下方法中的光提取效率受到制造缺陷和蚀刻引起的缺陷的限制。通过随机定位的离轴量子发射器进一步调节效率。在这里,我们提出了一个定制的纳米线波导轴上使用自下而上的生长完美定位的单量子点。与没有波导的纳米线中的量子点相比,我们证明了单光子通量的24倍增强,对应于42%的光提取效率。一维纳米线中的这种高效率有望使用同一纳米线pn结内的飞行量子位在远程静止量子位之间的大距离上传输量子信息。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Direct-Laser-Written Polymer Nanowire Waveguides for Broadband Single Photon Collection from Epitaxial Quantum Dots into a Gaussian-like Mode
本文利用直写激光制备聚合物纳米线波导,将外延量子点发射耦合到HE11模式,在金属纳米环系统中实现3.0±0.7倍收集效率提升,且不改变原有器件层。
2023-05-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Microwave spectroscopy of Andreev states in InAs nanowire-based hybrid junctions using a flip-chip layout
基于半导体纳米线的约瑟夫森结是用于电可调量子位结构(例如门控子或Andreev量子位)的潜在构建块。然而,一个实际的实现需要彻底调查的内在激发光谱。在这里,我们展示了低损耗超导微波电路的制造,结合高品质因数与良好的控制栅极架构,利用倒装芯片的方法。利用该平台对原位生长的InAs/Al核/半壳纳米线的Andreev态进行了单色调和双色调实验,并利用荫罩定义的约瑟夫森结对Andreev态进行了测量。在门控和磁通偏置光谱测量中,我们发现了由光子吸收介导的离散Andreev束缚态之间的单个准粒子和准粒子对跃迁的清晰特征。我们的实验结果支持模拟表明,该结驻留在中间通道长度制度。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting junction of a single-crystalline Au nanowire for an ideal Josephson device
我们报告的单晶金纳米线,连接到铝电极的超导结的制造和测量。电流-电压特性曲线显示出明显的超导转变温度以下的Al和量子化的电压平台上的应用微波辐射的超导分支,从约瑟夫森关系预期。在正常金属(Au)和超导体(Al)之间的界面处形成非常接近理想极限1的高度透明(0.95)接触。非常高的透明度归因于Au纳米线的单一结晶性和Au与Al之间形成的无氧化物接触。差分电导的子隙结构很好地解释了介观约瑟夫森结的标志--相干多次Andreev反射(MAR)。这些观察结果表明,单晶Au纳米线可用于开发利用相干电输运的新型量子器件。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In-plane nanoelectromechanical resonators based on silicon nanowire piezoresistive detection
我们报告了一个自上而下的纳米机电系统的驱动/检测方案,用于基于频移的传感应用,具有出色的性能。它依赖于静电驱动和压阻纳米线计的平面内运动转导。工艺制造是完全CMOS兼容。结果表明,一个非常大的动态范围(DR)超过100分贝和前所未有的信号背景比(SBR)为69分贝提供了两个数量级的提高,在NEMS领域的现有技术中呈现的检测效率。这样的动态范围是由可忽略的1/f噪声和与热机械噪声相比非常低的约翰逊噪声引起的。这种简单的低功耗检测方案为新型鲁棒质量谐振传感器铺平了道路。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall physics.ins-det quant-ph
Two-dimensional modeling of the self-limiting oxidation in silicon and tungsten nanowires
纳米线的自限制氧化先前已被描述为反应或扩散控制的过程。在这封信中,有限反应区的概念被引入到一个扩散控制的模型,在此基础上,一个二维圆柱形的动力学模型的氧化硅纳米线,并扩展到钨。在模型中,扩散系数受膨胀氧化反应诱导应力的影响。的依赖性的曲率和温度的氧化建模。模型预测和现有的实验数据之间的良好协议。所开发的模型用于量化二维纳米结构中的氧化,并有望通过热氧化技术促进其制造。https://doi.org/10.1016/j.taml.2016.08.002
2019-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph